不同结构平面布置形式的楼盖经济性分析探讨.docx
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不同结构平面布置形式的楼盖经济性分析探讨
不同结构平面布置形式的楼盖经济性分析探讨
BuildingStructure
设计交流
不同结构平面布置形式的楼盖经济性分析探讨
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张伟,刘汉元/(1香港华艺设计顾问(深圳)有限公司,深圳;2深圳市立
方建筑设计有限公司,深圳)
0前言
不同楼盖形式表1
在实际工程中,基于平面功能布局、楼层净高、
次梁梁截面尺寸/mm
序号类型板厚/mm
土建造价控制等各方面的需求,相同尺寸的柱网,方向道数主梁次梁
a1400×800300×600160
可以设计几种不同结构平面布置形式的楼盖。
从楼b双向2400×800250×500120
盖受力体系角度可分为两类,即梁板式和无梁楼c梁板式1X:
300×700300×700200
Y:
400×800
盖。
其中,梁板式楼盖根据次梁布置的方式又分为单向X:
300×600
d2300×600120
单向和双向设置次梁。
同一跨度内次梁根数又可设Y:
500×800
e无梁实心650×450―450
置单根或多根。
无梁楼盖根据施工工艺的不同,分f楼盖空心650×550―550
为实心楼板和空心楼板。
鉴于楼盖形式的多样性,
在具体工程中如何确定其选型,须综合各方面的因
素。
其中,经济性是需要重点考虑的因素之一。
本
文根据实际工程需要,为合理控制工程成本,由于
缺乏地下室楼盖设计造价方面技术资料,故对常见
不同楼盖进行试设计后的经济性分析对比,可为楼
盖结构选型提供经济性方面的依据。
1研究对象
实际工程中,规
则、等距、连续跨柱(a)双向单道次梁(b)双向双道次梁
网在位于塔楼以外的
地下室顶板普遍存
在,此类型楼盖体系
受荷单一,便于进行
楼盖的经济性对比分
析。
计算模型选取柱
网尺寸8m×8m,X,Y
图1楼盖研究对象示意
向各取5跨,计算结
果选取正中间一个柱网楼盖作为研究对象(图1)。
(c)单向单道次梁(d)单向双道次梁
2
楼盖上覆土厚度,覆土自重2m,活荷
2
载m,不考虑消防车荷载。
框架柱截面尺寸
取600mm×600mm。
抗震设防烈度7度,框架抗震
等级三级。
柱梁板混凝土强度等级均取C30,梁纵
筋、箍筋和板筋均采用HRB400。
2楼盖选型
基于实际工程常用的楼盖平面布置形式,将其
分为6类,经过反复试算,主次梁截面尺寸和板厚
的确定是以满足梁板配筋处于合理范围之内作为(e)实心无梁楼盖(f)空心无梁楼盖
前提条件(表1)。
根据计算结果进行配筋设计,图2不同楼盖平面布置示意
取位于中间区域一个柱网梁板配筋图作为其经济
性分析的依据(图2)。
置了架立筋。
考虑到楼盖平面尺寸较大,为减少楼
梁板式楼盖,在既考虑满足规范的相关要求,板产生裂缝,板内上部设置部分通长钢筋,对板支
又兼顾尽可能降低含钢量,梁上部通长钢筋考虑设座处配筋不足区域再设置附加短筋。
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设计交流
为提高无梁楼盖抗震性能,在框架柱之间增设低于实心无梁楼盖。
其原因是楼盖中空,使得自重
暗梁,柱顶区域设置柱帽,平面尺寸×,减轻,虽然增加了适量的空心管材造价,但是,钢
实心和空心无梁楼盖柱帽厚度分别为,,筋和混凝土的用量均有所减少。
同时,楼盖由于自
即后者柱帽与楼板等厚(图2(e),(f))。
空心无重减轻,其传递到基础上的荷载也会随之降低,其
梁楼盖中所指”空心”,其区域不包括柱帽和暗梁范对整体造价降低是相互关联的。
4)各种楼盖体系
围。
即位于跨中区域为空心,边角为实心,这也与中,虽然钢筋、混凝土、模板和空心管材的费用均
无梁楼盖受力特性相匹配。
空心无梁楼盖最大的特发生变化,但是考虑到钢筋单价相对较高,故钢筋
点是施工周期相对较短,其主要体现在施工工艺上的用量是决定楼盖总造价的最主要因素。
5)模板
的不同,即在架设模板时,板内钢筋配合预制空心用量中,双向双道次梁方案最多,而无梁楼盖最小,
管材一并先期安装后,现浇混凝土仅在楼盖面层和由此可体现出无梁楼盖在节省模板用量、提高施工
空心管材之间的空隙,可适当加快施工进度。
进度方面的优势。
3经济性分析4几点讨论
基于以上研究对象,对工程量的统计包括钢由上述分析可见,若仅考虑经济性方面的因
筋、混凝土、模板和轻质管材,基本符合实际工程素,显然选择单向次梁的方案较为节省,但是确定
量的情况,并计算出一个柱网楼盖总造价,使其具实际工程楼盖选型取决于多个方面,经济性只是衡
有可比性。
量其优缺点的主要因素之一。
在不同情况下考虑问
材料单价取值根据《深圳市建设工程价格信题的侧重点会有所不同,常见情况举例如下:
1)
息》()提供的数据,分别查表选取对应的当对楼层净高有较高要求,而增加层高又受到严格
钢筋、混凝土和模板价格。
钢筋单价以直径规格划控制时,无梁楼盖可能会成为首选方案。
2)若楼
分,价格范围介于5830~5650元/t,为便于计算,盖上部存在较多不规则房间划分,即填充墙体的布
取其平均值。
梁板混凝土单价按照强度等级为C30,置较为零乱,很难实现在墙下设梁。
即便设置,其
3
颗粒直径取20mm对应的单价考虑(317元/m)。
次梁布置也不能整齐划一,此时,双向双道次梁的
模板造价的计算区分为板和梁。
其中,当板厚为楼盖方案能将楼板划分为较小板跨,可在板上砌筑
2
100mm的单价为33元/m,板厚每增加10mm,单墙体。
另外,当楼盖荷载较大,利用双向次梁多途
价增加元。
梁模板造价的计算以梁高划分,其径传力的优势,可降低单根梁承担的荷载,达到降
2
中梁高在~1m时,单价为元/m。
空心无梁低梁截面和减少配筋的目的。
3)当楼盖功能较为
楼盖中采用的空心管材价格按94元/m计。
单一,且无太多不规则隔墙设置(如地下车库),
根据以上单价规定,对经过计算配筋设计的6可选择单向次梁的方案。
4)空心楼盖相对于实心
种类型梁板进行标准柱网造价统计,为便于比较分楼盖,楼盖计算高度较高,其楼盖刚度相对较大,
析,将其换算为单位面积土建造价(表2)。
当楼盖荷载较大,或板跨度较大时较为适用,如楼
层覆土较厚的地下室顶板。
5)作为地下室顶板,
单位面积各楼盖形式土建造价/元表2其恒载重量较重(如覆土、消防车道荷载等),综
2
序钢筋混凝土模板/m造价合考虑梁高、经济性、传力途径等各方面因素,采
楼盖形式3百分比/%
号/kg/m板梁/元用双向双道次梁方案较为合理。
6)上述方案工程
a双向单道次梁105
b双向双道次梁107量统计时未考虑钢筋、模板损耗、锚固等构造要求,
c单向单道次梁39101实际的含钢量比计算值会略有增加。
d单向双道次梁100
e实心无梁楼盖139基于以上讨论,结构工程师若能对各种结构平
f空心无梁楼盖5134面布置形式楼盖的经济性方面有一定认识,在遇到
注:
根据工程经验,空心无梁楼盖中用于固定空心管的定位钢筋平
2实际工程确定楼盖选型时,在满足规范要求的前提
均含量为m,此项已包括在钢筋总量中。
下,能够有意识地做些对比分析,最终所选定的实
分析表2计算成果,有以下几点认识:
1)楼施方案考虑的因素会较为全面,是值得借鉴和推广
盖结构体系中单向单道(或双道)次梁的总造价最的工作方法。
低,实心无梁楼盖体系的总造价最高。
2)当楼盖
形式采用梁板体系时,双向双道次梁的方案土建造作者简介:
张伟,硕士,高级工程师,一级注册结构工程师,
价最高。
3)无梁楼盖体系中,空心楼盖造价要略Email:
zw_huayi@126。
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